230_METEOROLOGIA_E_CLIMATOLOGIA_VD2_Mar_2006

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METEOROLOGIA E CLIMATOLOGIA
Mário Adelmo Varejão-Silva
Versão digital 2 – Recife, 2006
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TABELA VI.1
ALGUMAS PROPRIEDADES FÍSICAS DA ÁGUA NOS ESTADOS SÓLIDO E LÍQUIDO.
Calor específico Calor latente
t cal g-1 K-1 cal g-1
oC gelo água fusão evaporação sublimação
–20 0,468 1,04 48,6 608,9 677,9
–10 0,485 1,02 74,5 603,0 677,5
0 0,503 1,0074 79,7 597,3 677,0
+10 1,0013 591,7
+20 0,9988 586,0
+30 0,9980 580,4
+40 0,9980 574,7
+50 0,9985 569,0
FONTE: List (1971).
Tratando-se de gases dw = pdv (IV.2.5) o que torna válido escrever:
dχ = du + pdv, (VI.1.3)
onde as variáveis χ, u e v referem-se à unidade de massa do gás em questão. A condição an-
terior (VI.1.3) mostra que, no caso do processo ser isócoro (dv = 0), o trabalho é nulo. Nessas
circunstâncias, o calor envolvido no resfriamento ou no aquecimento do sistema é decorrente
apenas da variação de sua energia interna. Fazendo dw = pdv = 0 na equação anterior e com-
parando-se o resultado como VI.1.1, tem-se:
dχ = du = cv dT. (VI.1.4)
Assim, redução na temperatura implica a queda na energia interna do gás e vice-versa.
Dessa relação se infere, ainda, que:
cv = [ dχ/dT ] v = [ du/dT ]v, (VI.1.5)
indicando que o calor específico a volume constante (cv) equivale à variação da energia interna
do sistema por unidade de temperatura.
Como se disse, du é uma diferencial exata o que permite substituir VI.1.4 em VI.1.3,
resultando:
dχ = cv dT + pdv, (VI.1.6)
válida para a unidade de massa de qualquer gás. Quando o gás tem comportamento seme-
lhante ao ideal, é conveniente eliminar o volume específico (v=1/ρ) dessa expressão, à luz da
equação de estado dos gases ideais. Sendo pv = RT/M (IV.2.4), obtém-se, por diferenciação:
pdv + vdp = RdT / M. (VI.1.7)